徐彥彬 李春年 劉 冰 陳瑞雪 黃香河

鎳鈦根管銼是現(xiàn)代根管治療中不可缺少的治療器械，因其良好的根管成形力被廣泛應用，但在使用過程中鎳鈦銼不可預知的器械分離，為臨床治療帶來很大困擾。隨著鎳鈦材料的不斷更新，新型鎳鈦器械已被越來越多的應用于臨床。國產M3 和鋒度鎳鈦銼均為第三代鎳鈦合金器械，由CM-wire(con-trolled memory wire)即控制記憶金屬制成，材料為鎳含量較低的鎳鈦合金[1]，其在室溫下可隨意改變形狀無回彈，具有較好地中心定位能力[2]。有研究表明，新型鎳鈦銼在抗循環(huán)疲勞能力方面較傳統(tǒng)鎳鈦銼有明顯優(yōu)勢[3]，但在根管沖洗液對國產新型鎳鈦銼樣貌及抗循環(huán)疲勞性影響方面少有報道。本研究選取三種根管沖洗液分別與M3 和鋒度兩種鎳鈦銼接觸，記錄其對鎳鈦銼表面樣貌及抗疲勞性的影響，為臨床鎳鈦器械的選擇及安全使用提供理論依據(jù)。

1.材料和方法

1.1 材料設備 機用馬達(NSK 公司，日本)；體視顯微鏡(SZX16，日本)；電子顯微鏡(日立公司H-3500N 型，日本)；M3 機用鎳鈦銼M1 型(20 號，錐度0.04，中國)；鋒度機用鎳鈦銼X-Blue(20 號，錐度0.04，中國)；游標卡尺(E.H.G.Lucas 公司，德國)。

1.2 方法

1.2.1 M3 和鋒度銼根管沖洗液浸泡方法 將M3 和鋒度鎳鈦銼各28 支，分為4 組(n=14)，A 組模擬臨床使用情況在5.25%次氯酸鈉溶液中動態(tài)浸泡，B 組在2%氯己定溶液中動態(tài)浸泡，C 組在4.25%檸檬酸溶液中動態(tài)浸泡。動態(tài)浸泡是將鎳鈦銼安裝在20∶1 的NSK 減速馬達上，以300r/min速度分別在三種根管沖洗液中持續(xù)旋轉10min，取出后用無菌紗布擦干，再次浸入沖洗液中旋轉10min，反復三次共旋轉浸泡30min。鎳鈦銼與根管沖洗液的接觸為工作刃部分，鎳鈦銼手柄與沖洗液無接觸。

1.2.2 體式顯微鏡下觀察鎳鈦銼 將動態(tài)浸泡30 min 后的A、B、C 三組鎳鈦銼，分別置于體式顯微鏡下觀察其樣貌變化，從20～80 倍連續(xù)觀察，并與D 組鎳鈦銼進行對照比較。

1.2.3 電子顯微鏡下觀察鎳鈦銼 在每組鎳鈦銼中各隨機抽取1 支鎳鈦銼，共8 支，均去除手柄部分，工作刃進行噴金處理，在電子顯微鏡下觀察其樣貌變化，在500～2000 倍范圍內進行觀察。

1.2.4 抗循環(huán)疲勞性試驗 將不銹鋼金屬管固定于超硬石膏灌注的1×1×1.5cm 的模型中，高出模型約1mm，制成人工模擬根管。人工根管內徑0.86mm，彎曲角度為60°，彎曲半徑為6mm，彎曲中點距末端5.5mm。用臺鉗將模擬根管固定，將鎳鈦銼置于模擬根管內，使銼尖與模擬根管末端平齊，使用萬向固定支架固定鎳鈦馬達手柄，開啟減速馬達，旋轉速度為300r/min，扭力為2.0N/cm，使鎳鈦銼自由旋轉直至器械折斷。拍攝整個過程，使用Pr 視頻處理軟件回放視頻，確定鎳鈦銼折斷時間，精確到0.01s。根據(jù)折斷前的旋轉時間和速度計算出鎳鈦銼的循環(huán)疲勞轉數(shù)。用游標卡尺測量斷銼的長度，根據(jù)其原始長度計算出斷點到銼尖的距離，測量精度為0.01mm。

1.3 統(tǒng)計學分析 數(shù)據(jù)均采用SPSS 20.0 統(tǒng)計軟件進行分析，各組數(shù)據(jù)進行正態(tài)性和方差齊性檢驗，符合正態(tài)分布的計量資料以±s表示。多組均數(shù)的比較采用單因素方差分析(one-way ANOVA)，兩兩比較采用SNK 檢驗方法分析處理，檢驗水準α=0.05，P＜0.05 表明有統(tǒng)計學差異。

2.結果

2.1 鎳鈦銼在體式顯微鏡下樣貌

2.1.1 M3 鎳鈦銼體式顯微鏡下樣貌 M3 鎳鈦銼A 組表面出現(xiàn)不規(guī)則斑塊，B 組表面出現(xiàn)少量散在的斑點，C 組表面與D 組相比無可見變化。(圖1～圖4)

圖1 M3 銼在5.25%次氯酸鈉溶液中動態(tài)浸泡后樣貌(體式顯微鏡×80)

圖2 M3 銼在2%的氯己定溶液中動態(tài)浸泡后樣貌(體式顯微鏡×80)

圖3 M3 銼在4.25%檸檬酸溶液中動態(tài)浸泡后樣貌(體式顯微鏡×80)

圖4 M3 新銼未浸泡樣貌(體式顯微鏡×80)

2.1.2 鋒度鎳鈦銼體式顯微鏡下樣貌 鋒度鎳鈦銼A 組表面可見少量斑點，B 組和C 組鎳鈦銼樣貌與D 組相比均無可見變化。(圖5～圖8)

圖5 鋒度銼在5.25%次氯酸鈉溶液中動態(tài)浸泡后樣貌(體式顯微鏡×80)

圖6 鋒度銼在2%的氯己定溶液中動態(tài)浸泡后樣貌(體式顯微鏡×80)

2.2 鎳鈦銼在電子顯微鏡下的樣貌變化

2.2.1 M3 鎳鈦銼體式電子鏡下樣貌 M3 鎳鈦銼A 組表面呈現(xiàn)不規(guī)則侵蝕斑塊，B 組表面呈現(xiàn)少量片狀剝離，C 組表面與D 組對比無明顯變化。(圖9～圖12)

圖7 鋒度銼在4.25%檸檬酸溶液中動態(tài)浸泡后樣貌(體式顯微鏡×80)

圖8 鋒度新銼未浸泡樣貌(體式顯微鏡×80)

圖9 M3 銼在5.25%次氯酸鈉溶液中動態(tài)浸泡后樣貌(電鏡×1000)

圖10 M3 銼在2%的氯己定溶液中動態(tài)浸泡后樣貌(電鏡×1000)

圖11 M3 銼在4.25%檸檬酸溶液中動態(tài)浸泡后樣貌(電鏡×1000)

圖12 M3 新銼未浸泡樣貌(電鏡×1000)

2.2.2 鋒度鎳鈦銼體式電子鏡下樣貌 鋒度鎳鈦銼A 組表面呈現(xiàn)侵蝕條紋和少量斑塊，B 組和C 組表面與D 組對比無明顯變化。(圖13～圖16)

圖13 鋒度銼在5.25%次氯酸鈉溶液中動態(tài)浸泡后樣貌(電鏡×1000)

圖14 鋒度銼在2%的氯己定溶液中動態(tài)浸泡后樣貌(電鏡×1000)

2.3 根管沖洗液對鎳鈦銼循環(huán)疲勞抗性的影響

2.3.1 疲勞折斷圈數(shù) M3 各組間鎳鈦銼的循環(huán)疲勞轉數(shù)比較無統(tǒng)計學差異，鋒度各組間鎳鈦銼循環(huán)疲勞轉數(shù)比較無統(tǒng)計學差異。M3 組鎳鈦銼的循環(huán)疲勞轉數(shù)均顯著高于鋒度組鎳鈦銼(表1)。

圖15 鋒度銼在4.25%檸檬酸溶液中動態(tài)浸泡后樣貌(電鏡×1000)

圖16 鋒度新銼未浸泡樣貌(電鏡×1000)

表1 M3 和鋒度鎳鈦銼各組循環(huán)疲勞轉數(shù)(±s)

表1 M3 和鋒度鎳鈦銼各組循環(huán)疲勞轉數(shù)(±s)

注：不同上標字母表示差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)；相同上標字母表示差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。

2.3.2 鎳鈦銼斷端長度 各組器械的斷端長度均位于模擬根管彎曲中點附近，斷端長度比較無統(tǒng)計學差異(表2)。

表2 M3 鋒度鎳鈦銼各組斷端長度(±s，mm)

表2 M3 鋒度鎳鈦銼各組斷端長度(±s，mm)

注：相同上標字母表示差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。

3.討論

機用根管鎳鈦銼因其具有良好的彈性和記憶性，在臨床被廣泛使用，但在使用過程中可無任何形變的情況下發(fā)生分離。根管鎳鈦銼的器械分離包括扭轉分離和疲勞分離兩種情況。扭轉分離是當應力超過合金材料彈性極限產生塑性變形后的分離，疲勞分離為旋轉器械在彎曲根管內反復彎曲與伸直，使器械受到一個周期性的應力，最終由于材料疲勞而分離，通常不伴有可見變形[4]。有研究顯示分離的機用鎳鈦器械中70%為循環(huán)疲勞分離[5]。鎳鈦銼的抗疲勞分離能力受到多種因素的影響，其中包括鎳鈦銼在使用中頻繁接觸的根管沖洗液。在根管預備過程中，除需要鎳鈦銼的機械預備外，還需要配合根管沖洗液的大量沖洗，以清除玷污層的牙本質，控制根管內感染。有研究表明鎳鈦銼在使用過程中，接觸的各種化學溶液對其性能有不同程度的影響[6]。蔡靜靜等[7]的研究顯示，根管沖洗液浸泡后的鎳鈦銼表面粗糙度顯著增加。

本研究選擇三種根管沖洗液，觀察其對兩種新型國產鎳鈦銼表面樣貌的影響。5.25%的次氯酸鈉為酸性鈣螯合劑，對許多金屬都有腐蝕作用，鎳鈦銼在使用過程中頻繁接觸次氯酸鈉溶液，表面可能會被腐蝕[8]。有體外研究顯示與其他沖洗液相比，使用5%次氯酸鈉作為沖洗液預備的根管數(shù)量明顯減少[9]。本次研究顯示兩種鎳鈦銼經5.25%的次氯酸鈉動態(tài)浸泡30 分鐘后，經體式顯微鏡和電子顯微鏡觀察，鎳鈦銼表面出現(xiàn)不規(guī)則的斑塊和侵蝕樣改變，與相關試驗的研究結果一致[10]，高濃度的次氯酸鈉溶液會對鎳鈦銼表面產生腐蝕。2%的氯已定溶液是一種陽離子表面活性劑，具有廣譜抗菌和殺菌作用，有研究表明其能有效抑制細菌生物膜的形成[11]，其腐蝕性較次氯酸鈉弱[12]。在本次研究中M3 鎳鈦銼接觸2%的氯已定溶液后表面出現(xiàn)少量斑塊和條紋，而鋒度鎳鈦銼表面則無明顯變化，表明不同品牌的鎳鈦銼抗化學溶液腐蝕的能力有所不同。4.25%檸檬酸是新型根管沖洗液MTAD 的主要成分，溶液呈酸性(pH=2.15)。最新研究顯示MTAD 能較好地去除根管壁玷污層，對根管壁的超微結構無明顯破壞[13]，而檸檬酸對新型鎳鈦銼性能影響尚未見報道。在本次研究中M3 和鋒度鎳鈦銼在接觸4.25%檸檬酸30 分鐘后，表面樣貌均未出現(xiàn)明顯變化，顯示4.25%檸檬酸溶液對鎳鈦銼無明顯腐蝕作用。

根管沖洗液對鎳鈦銼抗循環(huán)疲勞性能的影響國內外均有報道，因鎳鈦銼的材料制作工藝不同，研究結果不盡相同。李長健等[10]的研究結果顯示ProTaper 鎳鈦銼在使用5%次氯酸鈉持續(xù)沖洗時抗疲勞性明顯降低。也有研究稱鎳鈦銼在5%次氯酸鈉溶液中浸泡5 分鐘后不會降低鎳鈦銼的抗循環(huán)疲勞性能[14]。為保證本次抗循環(huán)疲勞測試的準確性，M3 和鋒度鎳鈦銼均選擇20 號，0.04 錐度，采用同一金屬模擬根管進行測試，進入模擬根管內的器械長度相同，使器械旋轉時的彎曲角度一致。測試完成后測量鎳鈦銼斷端長度，斷裂位置均位于模擬根管彎曲中點附近，斷端長度無統(tǒng)計學差異，表明各組器械在根管內的位置一致，所受壓力也基本相同。

本次研究結果顯示，三種根管沖洗液對M3 銼和鋒度銼的抗循環(huán)疲勞性能均無明顯影響，與胡欣等[15]的研究結果相近。國產M3 和鋒度鎳鈦銼均使用CM wire 技術制成，通過特殊的熱處理方法控制合金材料的記憶，使其在常溫下維持在馬氏體結構，馬氏體相的合金絲韌性好，抗折強度高[16]，不過度切削牙本質，具有良好的根管成形效果[17]。Shen 等[18]的研究發(fā)現(xiàn)次氯酸鈉溶液對CM wire 技術制造的鎳鈦銼循環(huán)疲勞抗性無明顯影響，本次試驗也得出相同的結論。這可能是因為經熱處理后的鎳鈦器械，氧化晶體直徑增大，表面應力值減小，表面電荷、電子功函數(shù)增加，從而使器械表面粘附力降低，與傳統(tǒng)工藝制作的鎳鈦銼相比，抗腐蝕性增加[19]。雖然體式顯微鏡下觀察顯示5.25%的次氯酸鈉溶液和2%的氯已定溶液會使鎳鈦銼表面樣貌發(fā)生一定變化，但表面產生的微小改變不足以影響新型鎳鈦銼的抗循環(huán)疲勞性能。試驗證明三種根管沖洗液均可根據(jù)臨床需要選擇使用，而不會對M3 和鋒度鎳鈦銼的循環(huán)疲勞抗性產生影響。

同時研究顯示M3 鎳鈦銼各組的抗循環(huán)疲勞轉數(shù)均顯著高于鋒度各組鎳鈦銼，表明不同品牌鎳鈦銼的抗循環(huán)疲勞性能存在一定差異，在臨床工作中需根據(jù)實際使用情況加以選擇。